(57)【要約】【課題】  被処理体におけるパターンの精度の均一性を確保しながら、省レジスト化並びに工程数および総工程時間の削減を図ることが可能なマスクパターンの形成方法およびＴＦＴの製造方法を提供する。【解決手段】  被エッチング膜１０１上に露出した１次マスクパターン１１０の露出領域１０３ｂに対し、精密吐出ノズル８２によって局所的にレジストを吐出し、レジスト層１０２の凹部に被覆部１０５を形成することにより、基板Ｇ表面のレジストパターン形状を変化させ、２次マスクパターン１１１を形成する。【選択図】図４
2007299779.tif 000002
【特許請求の範囲】
【請求項１】
被エッチング膜に露出領域と被覆領域とが形成されるように１次マスクパターンが設けられた被処理体の前記露出領域に対し、レジスト液を局所的に供給することによって前記露出領域を部分的に被覆し、２次マスクパターンを形成する工程を含む、マスクパターンの形成方法。
【請求項２】
被処理体上に成膜された被エッチング膜より上層にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン形成して１次マスクパターンを形成する工程と、
前記１次マスクパターンにより被覆されていない露出領域に向けてレジスト液を局所的に供給することにより前記露出領域を部分的に被覆して２次マスクパターンを形成する工程と、
を含む、マスクパターンの形成方法。
【請求項３】
前記２次マスクパターンを形成する工程では、レジスト液を微小な液滴として吐出するレジスト吐出ノズルを用いる、請求項１または請求項２に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項４】
前記２次マスクパターンを形成する工程では、スクリーン印刷装置を用いてレジスト液を塗布する、請求項１または請求項２に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項５】
前記２次マスクパターンをマスクとして被エッチング膜をエッチングする工程と、
エッチング後に、レジストを除去する工程と、
をさらに含む、請求項１から請求項４のいずれか１項に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項６】
被処理体は、基板上に、下から順にゲート電極、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜、半導体膜、オーミックコンタクト膜、ソース・ドレイン用金属膜および前記１次マスクパターンが形成された積層構造体であり、
前記被エッチング膜が、前記オーミックコンタクト膜および前記半導体膜である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項７】
被処理体は、基板上に、下から順にゲート電極、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜、半導体膜、オーミックコンタクト膜、ソース・ドレイン用金属膜および前記１次マスクパターンが形成された積層構造体であり、
前記被エッチング膜が、前記半導体膜である、請求項１から請求項５のいずれか１項に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項８】
前記レジスト液を局所的に供給することによって被覆される領域に、ＴＦＴのチャンネル領域を形成する、請求項６または請求項７に記載のマスクパターンの形成方法。
【請求項９】
基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、下から順に半導体膜、オーミックコンタクト膜およびソース・ドレイン用金属膜を堆積させる工程と、
前記ソース・ドレイン用金属膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン形成して、ソース電極用レジストマスクおよびドレイン電極用レジストマスクを形成するマスクパターニング工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして前記ソース・ドレイン用金属膜をエッチングし、ソース電極用金属膜とドレイン電極用金属膜とを形成するとともに、前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部に下層のオーミックコンタクト膜を露出させる工程と、
前記チャンネル領域用凹部にレジストマスクを形成する局所的レジストマスク形成工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして、下層の前記オーミックコンタクト膜および前記半導体膜をエッチングする工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクを除去するレジスト除去工程と、
前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜とをマスクとして、これらの間の前記チャンネル領域用凹部内に露出した前記オーミックコンタクト膜をエッチングする工程と、
を含む、ＴＦＴの製造方法。
【請求項１０】
基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、下から順に半導体膜、オーミックコンタクト膜およびソース・ドレイン用金属膜を堆積させる工程と、
前記ソース・ドレイン用金属膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン形成して、ソース電極用レジストマスクおよびドレイン電極用レジストマスクを形成するマスクパターニング工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして前記ソース・ドレイン用金属膜および前記オーミックコンタクト膜をエッチングし、ソース電極用金属膜とドレイン電極用金属膜とを形成するとともに、前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部に下層の半導体膜を露出させる工程と、
前記チャンネル領域用凹部にレジストマスクを形成する局所的レジストマスク形成工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして、下層の前記半導体膜をエッチングする工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクを除去するレジスト除去工程と、
を含む、ＴＦＴの製造方法。
【請求項１１】
前記局所的レジストマスク形成工程は、レジスト液を微小な液滴として吐出するレジスト吐出ノズルを用い、前記チャンネル領域用凹部に向けレジストを局所的に吐出することにより行なわれる、請求項９または請求項１０に記載のＴＦＴの製造方法。
【請求項１２】
前記局所的レジストマスク形成工程は、スクリーン印刷装置を用いて前記チャンネル領域用凹部にレジストを局所的に塗布することにより行なわれる、請求項９または請求項１０に記載のＴＦＴの製造方法。
【請求項１３】
コンピュータ上で動作し、実行時に、請求項１に記載されたマスクパターンの形成方法が行なわれるようにレジスト塗布処理装置を制御する、制御プログラム。
【請求項１４】
コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、
前記制御プログラムは、実行時に、請求項１に記載されたマスクパターンの形成方法が行なわれるようにレジスト塗布処理装置を制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体。
【請求項１５】
被処理体を載置する支持台と、
前記被処理体に向けてレジスト液を微小な液滴として吐出するレジスト吐出ノズルを有するレジスト吐出機構と、
請求項１に記載されたマスクパターンの形成方法が行なわれるように前記レジスト吐出ノズルによるレジストの吐出を制御する制御部と、
を備えた、レジスト塗布処理装置。
【請求項１６】
被処理体を載置する支持台と、
前記被処理体に向けてレジスト液を局所的に塗布するスクリーン印刷機構と、
請求項１に記載されたマスクパターンの形成方法が行なわれるように前記スクリーン印刷機構によるレジストの塗布を制御する制御部と、
を備えた、レジスト塗布処理装置。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、マスクパターンの形成方法およびそれを利用した薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）の製造方法に関する。
【背景技術】
【０００２】
アクティブ・マトリックス型液晶表示装置は、薄膜トランジスタ（ＴＦＴ）を形成したＴＦＴ基板と、カラーフィルタ形成した対向基板との間に液晶を挟み込んで担持し、画素毎に選択的に電圧を印加できるように構成されている。ここで用いられるＴＦＴ基板の作製は、以下に示す様な手順で行なわれている。
まず、ガラス基板に導電性金属膜を成膜し、フォトリソグラフィー技術によってパターン形成されたレジストをマスクとして導電性金属膜をエッチングしてゲート電極およびゲート線を形成する。次に、ゲート電極を覆うように窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）などの絶縁膜、アモルファスシリコン膜、オーミックコンタクト膜を積層して成膜し、フォトリソグラフィー技術によってパターン形成されたレジストをマスクとしてオーミックコンタクト膜とアモルファスシリコン膜をエッチングして所定形状に加工する。
【０００３】
次に、オーミックコンタクト膜より上層に金属膜を成膜し、フォトリソグラフィー技術によってパターン形成されたレジストをマスクとして該金属膜をエッチングすることによりソース電極およびドレイン電極を形成する。次いで、ソース電極とドレイン電極との間に露出したオーミックコンタクト膜をエッチングにより除去してアモルファスシリコン膜を露出させチャンネル領域を形成する。そして、レジストを除去することにより、ＴＦＴ素子が形成される。
【０００４】
レジストを除去した後、ＴＦＴ素子の上に感光性材料からなる有機膜を堆積させ、フォトリソグラフィー技術によってパターン形成し、コンタクトホールを形成する。さらに有機膜の上にインジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）等の導電性膜を形成し、フォトリソグラフィー技術によってパターン形成されたレジストをマスクとして該導電性膜をエッチングして透明電極を形成することにより、ＴＦＴ基板が形成される。
【０００５】
以上のように、ＴＦＴ基板を製造する上では、合計５回のフォトリソグラフィー工程が必要であり、各フォトリソグラフィー工程でレジスト等の感光性材料からなるマスクを必要としてきた。しかし、近年では半導体装置の高集積化と微細化の進展に伴い、半導体装置の製造工程が複雑化しており、製造コストが増加する傾向にあるため、製造コストを低減すべく、フォトリソグラフィーのためのマスクパターンの形成工程を統合させて全体の工程数を短縮することが検討されている。
【０００６】
たとえば、露光マスクとして、光の透過率に差を設けたハーフトーンマスクを用い、所謂ハーフ露光処理を行なうことにより、１回の露光工程で異なる膜厚を持つレジストマスクをパターン形成する技術が提案されている（例えば、特許文献１、２）。
【０００７】
このようなハーフ露光技術を利用したＴＦＴ基板の製造手順の一例を示すと以下のとおりである。例えばガラス基板上に形成したゲート電極を覆うように絶縁膜、アモルファスシリコン膜、オーミックコンタクト膜、金属膜を積層して成膜する。その後、ハーフ露光処理によりチャンネル領域に対応する部分のレジスト膜厚が薄くなるようにパターン形成しておき、金属膜のエッチング、シリコンのエッチング（オーミックコンタクト膜およびアモルファスシリコン膜のエッチング）を行なう。
【０００８】
その後、アッシングを実施し、レジストの膜厚を全体的に減少させることにより、レジストの薄膜部が除去されてチャンネル領域に対応する部分の金属膜を露出させる。そして、露出した金属膜をエッチングしてソース電極およびドレイン電極を形成するとともに、さらにオーミックコンタクト膜をエッチングし、チャンネル領域に半導体膜を露出させてＴＦＴ素子を形成する。以上の過程では、ハーフ露光処理によって、シリコンエッチングのマスクと、ソース電極およびドレイン電極を形成する際のエッチングマスクを一回のフォトリソグラフィー工程で形成できる。従って、レジスト膜の形成回数が減り、フォトリソグラフィー関連装置の台数やレジスト使用量を削減することが可能になる。
【特許文献１】特開２００４−２００６１３号公報（段落０００３など）
【特許文献２】特開２００４−２８１７９１号公報（段落０００３など）
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００９】
前記ハーフ露光処理を利用したＴＦＴ基板の製造では、省レジスト化と、工程数および総工程時間の削減、さらにフォトリソグラフィー関連装置の台数の削減を図ることが可能である。しかしその一方で、ハーフ露光処理後にレジストの膜厚を全体的に減少させ、レジストの厚膜部を残し薄膜部のみを除去してパターンを変化させるアッシング工程で、基板面内のパターンの精度の均一性を確保することが難しいという側面を有していた。
【００１０】
従って本発明は、被処理体におけるパターンの精度の均一性を確保しながら、省レジスト化並びに工程数、総工程時間およびフォトリソグラフィー関連装置の台数の削減を図ることが可能なマスクパターンの形成方法およびＴＦＴの製造方法を提供することを目的とする。
【課題を解決するための手段】
【００１１】
上記課題を解決するため、本発明の第１の観点は、被エッチング膜に露出領域と被覆領域とが形成されるように１次マスクパターンが設けられた被処理体の前記露出領域に対し、レジスト液を局所的に供給することによって前記露出領域を部分的に被覆し、２次マスクパターンを形成する工程を含む、マスクパターンの形成方法を提供する。
【００１２】
また、本発明の第２の観点は、被処理体上に成膜された被エッチング膜より上層にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン形成して１次マスクパターンを形成する工程と、
前記１次マスクパターンにより被覆されていない露出領域に向けてレジスト液を局所的に供給することにより前記露出領域を部分的に被覆して２次マスクパターンを形成する工程と、
を含む、マスクパターンの形成方法を提供する。
【００１３】
上記第１の観点または第２の観点において、前記２次マスクパターンを形成する工程では、レジスト液を微小な液滴として吐出するレジスト吐出ノズルを用いるか、あるいは、スクリーン印刷装置を用いてレジスト液を塗布することが好ましい。
また、前記２次マスクパターンをマスクとして被エッチング膜をエッチングする工程と、エッチング後に、レジストを除去する工程と、をさらに含むことが好ましい。
さらに、被処理体は、基板上に、下から順にゲート電極、前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜、半導体膜、オーミックコンタクト膜、ソース・ドレイン用金属膜および前記１次マスクパターンが形成された積層構造体であり、前記被エッチング膜が、前記オーミックコンタクト膜および前記半導体膜であってもよく、あるいは、前記被エッチング膜が、前記半導体膜であってもよい。これらの場合、前記レジスト液を局所的に供給することによって被覆される領域に、ＴＦＴのチャンネル領域を形成することが好ましい。
【００１４】
本発明の第３の観点は、基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、下から順に半導体膜、オーミックコンタクト膜およびソース・ドレイン用金属膜を堆積させる工程と、
前記ソース・ドレイン用金属膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン形成して、ソース電極用レジストマスクおよびドレイン電極用レジストマスクを形成するマスクパターニング工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして前記ソース・ドレイン用金属膜をエッチングし、ソース電極用金属膜とドレイン電極用金属膜とを形成するとともに、前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部に下層のオーミックコンタクト膜を露出させる工程と、
前記チャンネル領域用凹部にレジストマスクを形成する局所的レジストマスク形成工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして、下層の前記オーミックコンタクト膜および前記半導体膜をエッチングする工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクを除去するレジスト除去工程と、
前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜とをマスクとして、これらの間の前記チャンネル領域用凹部内に露出した前記オーミックコンタクト膜をエッチングする工程と、
を含む、ＴＦＴの製造方法を提供する。
【００１５】
本発明の第４の観点は、基板上にゲート電極を形成する工程と、
前記ゲート電極を覆うゲート絶縁膜を形成する工程と、
前記ゲート絶縁膜上に、下から順に半導体膜、オーミックコンタクト膜およびソース・ドレイン用金属膜を堆積させる工程と、
前記ソース・ドレイン用金属膜上にレジスト膜を形成する工程と、
前記レジスト膜をパターン形成して、ソース電極用レジストマスクおよびドレイン電極用レジストマスクを形成するマスクパターニング工程と、
前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして前記ソース・ドレイン用金属膜および前記オーミックコンタクト膜をエッチングし、ソース電極用金属膜とドレイン電極用金属膜とを形成するとともに、前記ソース電極用金属膜と前記ドレイン電極用金属膜との間のチャンネル領域用凹部に下層の半導体膜を露出させる工程と、
前記チャンネル領域用凹部にレジストマスクを形成する局所的レジストマスク形成工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクをマスクとして、下層の前記半導体膜をエッチングする工程と、
前記チャンネル領域用凹部に形成されたレジストマスク、前記ソース電極用レジストマスクおよび前記ドレイン電極用レジストマスクを除去するレジスト除去工程と、
を含む、ＴＦＴの製造方法を提供する。
【００１６】
上記第３の観点または第４の観点において、前記局所的レジストマスク形成工程は、レジスト液を微小な液滴として吐出するレジスト吐出ノズルを用い、前記チャンネル領域用凹部に向けレジストを局所的に吐出することにより行なわれるか、あるいはスクリーン印刷装置を用いて前記チャンネル領域用凹部にレジストを局所的に塗布することにより行なわれることが好ましい。
【００１７】
本発明の第５の観点は、コンピュータ上で動作し、実行時に、上記第１の観点のマスクパターンの形成方法が行なわれるようにレジスト塗布処理装置を制御する、制御プログラムを提供する。
【００１８】
本発明の第６の観点は、コンピュータ上で動作する制御プログラムが記憶されたコンピュータ読み取り可能な記憶媒体であって、前記制御プログラムは、実行時に、上記第１の観点のマスクパターンの形成方法が行なわれるようにレジスト塗布処理装置を制御するものである、コンピュータ読み取り可能な記憶媒体を提供する。
【００１９】
本発明の第７の観点は、被処理体を載置する支持台と、前記被処理体に向けてレジスト液を微小な液滴として吐出するレジスト吐出ノズルを有するレジスト吐出機構と、上記第１の観点のマスクパターンの形成方法が行なわれるように前記レジスト吐出ノズルによるレジストの吐出を制御する制御部と、を備えた、レジスト塗布処理装置を提供する。
【００２０】
本発明の第８の観点は、被処理体を載置する支持台と、前記被処理体に向けてレジスト液を局所的に塗布するスクリーン印刷機構と、上記第１の観点のマスクパターンの形成方法が行なわれるように前記スクリーン印刷機構によるレジストの塗布を制御する制御部と、を備えた、レジスト塗布処理装置を提供する。
【発明の効果】
【００２１】
本発明によれば、１次マスクパターンが設けられた被処理体に対し、レジスト液を局所的に供給することによって被処理体へのレジスト塗布、露光、現像というフォトリソグラフィー工程を実施せずに新たなマスクパターン（２次マスクパターン）を創出できる。従って、省レジスト化に加え、工程数、総工程時間およびフォトリソグラフィー関連装置の台数の削減が可能であり、大幅なコストダウンが実現する。また、アッシングを行なわずに１次マスクパターンから２次マスクパターンへの転換が可能であるため、被処理体におけるパターン精度の均一性を確保することができ、液晶表示装置用ＴＦＴ素子などの半導体装置の歩留りを改善できるとともに、その信頼性を向上させることが可能になる。
【発明を実施するための最良の形態】
【００２２】
以下、図面を参照しながら、本発明の好ましい実施形態について説明する。図１は、本発明方法の実施に好適に利用可能なレジスト塗布・現像処理システム１の一例を示す平面図である。このレジスト塗布・現像処理システム１は、クリーンルーム内に設置され、例えばＬＣＤ用のガラス基板を被処理基板とするＬＣＤ製造プロセスにおいて、フォトリソグラフィー工程中の洗浄、レジスト塗布、プリベーク、現像およびポストベークの各処理を行なうものである。露光処理は、このレジスト塗布・現像処理システム１に隣接設置された外部の露光装置（図示せず）で行なわれる。
【００２３】
このレジスト塗布・現像処理システム１は、大別して、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）２と、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３と、インターフェース部（Ｉ／Ｆ）４と、制御部５とにより構成されている。
レジスト塗布・現像処理システム１の一端側に設置されるカセットステーション（Ｃ／Ｓ）２は、複数の基板Ｇを収容するカセットＣを所定数たとえば４個まで載置可能なカセットステージ１１と、このカセットステージ１１上の側方で、かつカセットＣの配列方向と平行に設けられた搬送路１２と、この搬送路１２上を移動可能であり、かつステージ１１上のカセットＣに対し基板Ｇの出し入れを行なう搬送機構２０とを備えている。この搬送機構２０は、基板Ｇを保持する保持手段として、図示しない搬送アームを有し、Ｘ、Ｙ、Ｚおよびθの４軸で動作可能であり、後述するプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３側の搬送装置４４との間で基板Ｇを受渡すことができるように構成されている。
【００２４】
プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３には、上記カセットステーション（Ｃ／Ｓ）２の側から順に洗浄処理部２１、塗布処理部２２および現像処理部２３が横一列に設けられており、各処理部の間には、基板中継部２４、薬液供給ユニット２５およびスペース２６が介在配置されている。
【００２５】
洗浄処理部２１は、２つのスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２７，２７と、上下２段型の紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）２９と、加熱ユニット（ＨＰ）３０と、冷却ユニット（ＣＯＬ）３１とを有している。
【００２６】
塗布処理部２２は、スピンレス方式の１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）３２と、減圧乾燥ユニット（ＶＤ）３３と、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４と、上下２段型のアドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）３５と、上下２段型の加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）３６と、加熱ユニット（ＨＰ）３７とを有している。
【００２７】
現像処理部２３は、３つの現像ユニット（ＤＥＶ）３８，３８，３８と、２つの上下２段型の加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）３９，３９と、加熱ユニット（ＨＰ）４０とを有している。
【００２８】
各処理部２１，２２，２３の中央部には、長手方向に搬送路４１、４２、４３が設けられ、各搬送路には、それぞれ搬送装置４４，４５，４６が配備されている。搬送装置４４，４５，４６は、それぞれ搬送路４１，４２，４３に沿って移動して各処理部内の各ユニットにアクセスし、基板Ｇの搬入／搬出または搬送を行なえるように構成されている。
【００２９】
レジスト塗布・現像処理システム１において、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）２とは反対側に設置されるインターフェース部（Ｉ／Ｆ）４において、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３と隣接する側にはエクステンション部（基板受渡し部）５１および２つのバッファステージ５２，５２が設けられ、図示しない露光装置と隣接する側には搬送機構５３が設けられている。この搬送機構５３は、Ｙ方向に延在する搬送路５４上を自在に移動可能であり、バッファステージ５２に対して基板Ｇの出し入れを行なうほか、エクステンション部（基板受渡し部）５１や隣接配備された図示しない露光装置との間で基板Ｇの受渡しを行なう。
【００３０】
図１に示すように、レジスト塗布・現像処理システム１の各構成部は、制御部５のＣＰＵを備えたプロセスコントローラ６０に接続されて制御される構成となっている。プロセスコントローラ６０には、工程管理者がレジスト塗布・現像処理システム１を管理するためにコマンドの入力操作等を行うキーボードや、レジスト塗布・現像処理システム１の稼働状況を可視化して表示するディスプレイ等からなるユーザーインターフェース６１が接続されている。
【００３１】
また、プロセスコントローラ６０には、レジスト塗布・現像処理システム１で実行される各種処理をプロセスコントローラ６０の制御にて実現するための制御プログラムや処理条件データ等が記録されたレシピが格納された記憶部６２が接続されている。
【００３２】
そして、必要に応じて、ユーザーインターフェース６１からの指示等によって任意のレシピを記憶部６２から呼び出してプロセスコントローラ６０に実行させることで、プロセスコントローラ６０の制御下で、レジスト塗布・現像処理システム１での所望の処理が行われる。また、前記レシピは、例えば、ＣＤ−ＲＯＭ、ハードディスク、フレキシブルディスク、フラッシュメモリなどのコンピュータ読み取り可能な記憶媒体に格納された状態のものを利用したり、あるいは、他の装置から、例えば専用回線を介して随時伝送させて利用したりすることも可能である。
【００３３】
図２は、１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）３２内におけるレジスト塗布処理装置の構成例を示す要部斜視図である。この１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）３２は、基板Ｇを水平に載置して保持するためのステージ７０と、このステージ７０に載置される基板Ｇの上面（正確には塗布領域ＲＥ）に長尺型のレジストノズル（以下、「長尺ノズル」と称する。）７１を用いてスピンレス法でレジスト液を面状に塗布するための塗布処理部７２とを備えている。
【００３４】
塗布処理部７２は、長尺ノズル７１を含むレジスト液供給機構７３と、塗布処理時に長尺ノズル７１をステージ７０上方でＸ方向に水平移動させるノズル移動機構７４とを備えている。レジスト液供給機構７３において、長尺ノズル７１は、ステージ７０上の基板Ｇを幅方向（Ｙ方向）に一端から他端までカバーできる長さで形成されたスリット状の吐出口（図示せず）を有している。
【００３５】
また、長尺ノズル７１は、レジスト液供給管７５に接続され、このレジスト液供給管７５の他端側は、レジスト液供給源（図示せず）に接続されている。ノズル移動機構７４は、長尺ノズル７１を水平に支持するノズル支持体７６と、このノズル支持体７６をＸ方向に直進移動させる直進駆動部７７とを備えている。この直進駆動部７７は、たとえばガイド付のリニアモータ機構や、ボールねじ機構などで構成することができる。
【００３６】
また、ノズル支持体７６と長尺ノズル７１とを接続しているジョイント部分には、長尺ノズル７１の高さ位置を変更または調節するためのガイド付きの昇降機構７８が設けられている。昇降機構７８により長尺ノズル７１の高さ位置を調節することで、長尺ノズル７１の下端または吐出口とステージ７０上の基板Ｇの上面との間の距離間隔（ギャップ）の大きさを任意に調整することができる。
【００３７】
長尺ノズル７１は、たとえばステンレス鋼などの対錆性と加工性に優れた金属から形成されており、その下端にスリット状に設けられた吐出口（図示せず）に向かって断面形状がテーパー形状に形成されている。そして、ノズル移動機構７４により長尺ノズル７１をステージ７０上でＸ方向に水平移動させながら、長尺ノズル７１の吐出口（図示せず）から、ステージ７０に載置された基板Ｇの表面へ向けてレジストを吐出することにより、レジストを面状に塗布することができるように構成されている。
【００３８】
図３は、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４におけるレジスト塗布処理装置の構成例を示す要部斜視図である。この２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４は、基板Ｇを水平に載置して保持するためのステージ８１と、このステージ８１上の基板Ｇに対してレジスト液を微小な液滴として吐出する精密吐出ノズル８２をＸＹ方向で移動させるノズル走査機構８３とを有している。
【００３９】
ノズル走査機構８３においては、Ｙ方向に延びる一対の平行なガイドレール８４，８４がステージ８１の左右両側に配置されている。また、ステージ８１上方を横断するようにＸ方向に延びる１本のガイドレール８５が設けられている。このガイドレール８５は、たとえば電気モータを有する駆動部８６によりガイドレール８４，８４上をＹ方向に移動可能となっている。
【００４０】
ガイドレール８５には、Ｘ方向に移動可能なキャリッジ（搬送体）８７が搭載されており、このキャリッジ８７に精密吐出ノズル８２が取付けられている。駆動部８６によるガイドレール８５のＹ方向の移動と、キャリッジ８７のＸ方向の移動との組合せにより、ステージ８１上方において精密吐出ノズル８２をＸＹ面上に任意の軌道で移動させることができる。
【００４１】
精密吐出ノズル８２は、例えばインクジェットプリンタ技術の分野において周知なインクジェットノズルと同様の液滴吐出機構を備えている。精密吐出ノズル８２における液滴吐出機構は、図示は省略するが、例えば多数の微細なノズル孔と、該ノズル孔に連通し、ピエゾ素子の収縮・伸長によって内部容積を増減可能に構成されたレジスト室と、を有する液滴噴射ヘッドを備えている。そして、制御部５からの電気的な駆動信号でピエゾ素子を駆動させてレジスト室の容積を変化させ、その際に生じる内部圧力の上昇によってノズル孔からレジスト液を数ピコリットル〜数マイクロリットル程度の微小な液滴として噴射できるように構成されている。また、精密吐出ノズル８２内のレジスト室は、レジスト液供給源に接続されており、そこからレジスト液が供給される構成になっている。なお、精密吐出ノズル８２の構成は、レジストを微小な液滴として吐出できるものであれば上記構成に限るものではない。
【００４２】
２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４では、上記のような構成により、基板Ｇ上に予め設定された任意の領域に対してレジスト液を吐出してレジスト塗布膜を形成することができる。
【００４３】
以上のように構成されるレジスト塗布・現像処理システム１においては、まず、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）２において搬送機構２０がカセットステージ１１上の所定のカセットＣの中から１枚の基板Ｇを取出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３の洗浄処理部２１の搬送装置４４に渡す。
【００４４】
洗浄処理部２１において基板Ｇは、まず紫外線照射／冷却ユニット（ＵＶ／ＣＯＬ）２９に搬入され、最初の紫外線照射ユニット（ＵＶ）では紫外線照射による乾式洗浄が施され、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で所定温度まで冷却される。この紫外線洗浄では主として基板Ｇ表面の有機物が除去される。
【００４５】
次に、基板Ｇはスクラバ洗浄ユニット（ＳＣＲ）２７の一つでスクラブ洗浄処理を受け、基板Ｇ表面から粒子状の汚れが除去される。スクラブ洗浄の後、基板Ｇは加熱ユニット（ＨＰ）３０内で加熱による脱水ベーク処理を受け、次いで冷却ユニット（ＣＯＬ）３１で一定の基板温度になるまで冷却される。これで洗浄処理部２１における前処理が終了し、基板Ｇは搬送装置４４により基板受渡し部２４を介して塗布処理部２２へ搬送される。
【００４６】
塗布処理部２２において、基板Ｇは、アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）３５に搬入され、最初のアドヒージョンユニット（ＡＤ）では疎水化処理（ＨＭＤＳ）を受け、次の冷却ユニット（ＣＯＬ）では一定の基準温度まで冷却される。次に、基板Ｇは１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）３２に搬入され、その表面にレジスト液が面状に塗布される。レジスト塗布膜が形成された基板Ｇは、直ちに減圧乾燥ユニット（ＶＤ）３３に搬入され、そこで減圧乾燥処理される。その後、基板Ｇは加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）３６に搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではプリベーキングが行なわれ、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される。なお、プリベーキングは加熱ユニット（ＨＰ）３７において行なってもよい。
【００４７】
その後、基板Ｇは搬送装置４５，４６、インターフェース部（Ｉ／Ｆ）４を介して図示しない露光装置に搬送される。露光装置では、基板Ｇのレジストに対して、所定の回路パターンに基づき露光処理が施される。そして、パターン露光を終えた基板Ｇは、露光装置からインターフェース部（Ｉ／Ｆ）４に戻される。インターフェース部（Ｉ／Ｆ）４の搬送機構５３は、露光装置から受け取った基板Ｇを、エクステンション部５１を介してプロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３の現像処理部２３に受け渡す。
【００４８】
現像処理部２３において、基板Ｇは、現像ユニット（ＤＥＶ）３８のいずれか１つに搬入されて現像処理を受け、次いで加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）３９のいずれか一つに搬入され、最初の加熱ユニット（ＨＰ）ではポストベーキングが行なわれ、次に冷却ユニット（ＣＯＬ）で一定の基板温度まで冷却される。なお、ポストベーキングは、加熱ユニット（ＨＰ）４０において行なうこともできる。
【００４９】
現像処理部２３で一連の処理が済んだ基板Ｇは、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３内の搬送装置４４、４５、４６によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）２まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される。
【００５０】
レジスト塗布・現像処理システム１から搬出された基板Ｇは、例えば図示しないエッチング処理装置においてエッチング等の処理が施された後、エッチングマスクとして使用された１次マスクパターンを残したまま、再びレジスト塗布・現像処理システム１に搬入される。すなわち、カセットステーション（Ｃ／Ｓ）２において搬送機構２０がカセットステージ１１上の所定のカセットＣの中から１枚の基板Ｇを取出し、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３の洗浄処理部２１の搬送装置４４に渡す。基板Ｇは搬送装置４４により基板受渡し部２４を介して塗布処理部２２へ搬送される。
【００５１】
塗布処理部２２において、基板Ｇは２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４に搬入される。そこで、基板Ｇの表面に残存した１次マスクパターンによって被覆されていない領域（つまり、下地層が露出した露出領域）に対して、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４の精密吐出ノズル８２から局所的にレジスト液の吐出が行なわれる。この精密吐出により、基板Ｇ表面のマスクパターンが変化し、２次マスクパターンが形成される。その後、基板Ｇは、加熱ユニット（ＨＰ）３７において加熱処理され、乾燥される。
【００５２】
２次マスクパターンは、精密吐出ノズルからのレジスト液の吐出により形成されるため、図示しない露光装置による露光処理および現像処理部２３の現像ユニット（ＤＥＶ）３８における現像処理は不要である。このようにして２次マスクパターンが形成された基板Ｇは、外部のエッチング装置でエッチング処理を行なうべく、プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）３内の搬送装置４５、４４によりカセットステーション（Ｃ／Ｓ）２まで戻され、そこで搬送機構２０によりいずれか１つのカセットＣに収容される。
【００５３】
次に、本発明のパターン形成方法の原理を、図４（ａ）〜（ｃ）を参照しながら説明する。図４（ａ）は、図示しない基板上の被エッチング膜１０１上に、予め露光処理および現像処理を行なうことによりパターン形成されたレジスト層１０２が設けられ、１次マスクパターン１１０が形成された状態を示している。図示のとおり、１次マスクパターン１１０により、被エッチング層１０１の表面が露出した露出領域１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃが形成されている。
【００５４】
次に、図４（ｂ）に示すように、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４の精密吐出ノズル８２から被エッチング層１０１の露出領域１０３ｂに向けて選択的にレジスト液を吐出する。図４（ｂ）中、符号１０４は微小なレジスト液滴を示している。
【００５５】
精密吐出ノズル８２による局所的なレジスト塗布により、図４（ｃ）に示すように露出領域１０３ｂを形成していたレジスト層１０２の凹部は、レジストによって埋め込まれ、被覆部１０５が形成されている。一方、露出領域１０３ａ，１０３ｃはそのまま残される。なお、被覆部１０５のレジストを硬化させる目的で、精密吐出ノズル８２によるレジスト液の吐出後には必要に応じて基板Ｇに対して加熱処理・冷却処理等が施される。このように１次マスクパターン１１０に加えて新たに被覆部１０５が設けられることにより、基板Ｇ表面のレジストパターン形状は変化し、２次マスクパターン１１１が形成されることになる。そして、この２次マスクパターン１１１をマスクとしてエッチングを行なうことにより、図４（ｃ）に示す露出領域１０３ａ，１０３ｃにおいて被エッチング膜１０１がエッチングされる。
【００５６】
このように、１次マスクパターン１１０から２次マスクパターン１１１へのマスクパターンの転換は、露光および現像というフォトリソグラフィー技術を利用せずに行なうことが出来る。従って、フォトリソグラフィー工程が不要になることによる工程数の削減と総工程時間の削減が実現する。また、被覆部１０５の形成は局所的なレジスト吐出により行なわれることから、基板Ｇの全面にレジスト膜を形成してフォトリソグラフィーを行なう場合に比較してレジスト使用量を大幅に削減することができる。
【００５７】
次に、図５〜図１４を参照しながら、本発明のパターン形成方法を液晶表示装置用ＴＦＴ基板の製造に適用した第１の実施形態について説明する。図５は、液晶表示装置用ＴＦＴ基板の主要な製造手順の一例を示すフロー図である。なお、図５および以下の説明では、主要な工程のみを示し、各工程に付随する洗浄、加熱、冷却等の処理については説明を省略する。
まず、図６に示すように、ガラス等の透明基板からなる絶縁基板２０１上に、導電性金属膜を堆積し、フォトリソグラフィー技術によりパターン形成されたレジストをマスクとして使用し、ゲート電極２０２および図示しないゲート線を形成する（ステップＳ１）。なお、ゲート電極２０２およびゲート線の材質としては、例えばアルミニウム、クロム、チタン、モリブデン、タングステン、およびこれらの合金などを使用できる。
次に、ゲート電極２０２を覆うように、例えば窒化珪素（Ｓｉ３Ｎ４）などのゲート絶縁膜２０３、半導体膜としてのａ−Ｓｉ（アモルファスシリコン）膜２０４、オーミックコンタクト膜としてのｎ＋アモルファスシリコン膜（ｎ＋Ｓｉ膜）２０５、Ａｌ合金やＭｏ合金等の電極用金属膜２０６をこの順に積層して堆積させる（ステップＳ２）。
【００５８】
次に、図７に示すように、電極用金属膜２０６上にレジスト膜２０７を形成する（ステップＳ３）。このレジスト膜２０７の形成は、図１のレジスト塗布・現像処理システム１の１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）３２において行なわれる。次に、図８に示すように、露光マスク３００を用い、露光処理を行なう（ステップＳ４）。この露光処理は、レジスト塗布・現像処理システム１に隣接して配備された露光装置において行なわれる。露光処理により、図９に示すように、露光レジスト部２０８と、未露光レジスト部２０９とが形成される。
【００５９】
露光後、基板Ｇは再びレジスト塗布・現像処理システム１に搬送される。そして、基板Ｇに対して現像処理を行なうことにより、露光レジスト部２０８を除去し、図１０に図示するように、未露光レジスト部２０９を電極用金属膜２０６上に残存させる（ステップＳ５）。未露光レジスト部２０９は、ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１に分離され、１次マスクパターンが形成されている。
【００６０】
その後、基板Ｇは再びレジスト塗布・現像処理システム１のカセットステーション２から搬出され、図示しないエッチング装置に搬送される。そこで、残存した未露光レジスト部２０９（ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１）による１次マスクパターンをエッチングマスクとして用い、電極用金属膜２０６をエッチングすることにより、図１１に示すように、後にチャンネル領域となる凹部２２０を形成する（ステップＳ６）。このエッチングによって、ソース電極２０６ａとドレイン電極２０６ｂが分離形成され、これらの間の凹部２２０内にｎ＋Ｓｉ膜２０５の表面を露出させることができる。なお、図１１の状態に対応する平面形状を模式的に図１６に示す。
【００６１】
ステップＳ６のエッチング後の基板Ｇは、再びレジスト塗布・現像処理システム１へ搬送され、塗布処理部２２の２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４に搬入される。そして、ステップＳ７では、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４の精密吐出ノズル８２を用い、凹部２２０内にレジスト液を吐出し、凹部２２０内に露出していたｎ＋Ｓｉ膜２０５表面を局所的に被覆する（レジスト精密吐出工程）。このレジスト精密吐出により、図１２に示すように凹部２２０内にレジスト膜２１２が形成され、基板Ｇ表面のレジストパターンが変化して２次マスクパターンが形成される。このレジスト精密吐出工程（ステップＳ７）では、精密吐出ノズル８２によりレジスト吐出を行なうことにより、被覆が必要な領域にのみレジスト膜２１２を形成できることから、基板Ｇの全面にレジスト膜を形成してフォトリソグラフィーを行なう場合に比べてレジスト使用量を格段に節減できる。
なお、図１２の状態に対応する平面形状を模式的に図１７に示す。
【００６２】
ステップＳ７のレジスト精密吐出工程で凹部２２０内に形成されるレジスト膜２１２の膜厚は、次のＳｉエッチング工程（ステップＳ８）の終了時に凹部２２０内にレジスト膜２１２を残存させることができる膜厚であればよい。Ｓｉエッチング工程（ステップＳ８）の途中で凹部２２０内のレジスト膜２１２が消耗して完全に除去されてしまうと、凹部２２０内のｎ＋Ｓｉ膜２０５が削られてしまい、その結果、後のチャンネル領域形成工程（ステップＳ１０）におけるｎ＋Ｓｉ膜２０５のエッチング精度の制御性が低下し、場合により半導体活性層であるａ−Ｓｉ膜２０４までエッチングしてしまうおそれがある。
なお、図１２では、ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１の膜厚に比べ、凹部２２０内のレジスト膜２１２の膜厚を薄く形成している。しかし、ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１の膜厚に対して、レジスト膜２１２の膜厚を同じにしてもよく、あるいはレジスト膜２１２の膜厚の方が厚くなるようにしてもよい。
【００６３】
次に、２次マスクパターンが形成された基板Ｇは、再びレジスト塗布・現像処理システム１から搬出され、図示しないエッチング処理装置に搬入される。そして、ソース電極用レジストマスク２１０、ドレイン電極用レジストマスク２１１およびレジスト膜２１２をエッチングマスクとして使用し、図１３に示すように、ｎ＋Ｓｉ膜２０５およびａ−Ｓｉ膜２０４をエッチング処理する（ステップＳ８）。その後、例えばウエット処理などの手法により、図１４に示すように、残存したレジストマスクを除去する（ステップＳ９）。
【００６４】
次に、ソース電極２０６ａおよびドレイン電極２０６ｂをエッチングマスクとして使用し、凹部２２０内に再び露出したｎ＋Ｓｉ膜２０５をエッチング処理する（ステップＳ１０）。これにより、図１５に示すように、チャンネル領域２２１が形成されＴＦＴ素子が形成される。
【００６５】
以降の工程は図示を省略するが、例えば、チャンネル領域２２１とソース電極２０６ａおよびドレイン電極２０６ｂを覆うように感光性材料からなる有機膜を成膜した後（ステップＳ１１）、フォトリソグラフィー技術によりパターン形成してソース電極２０６ａ（ドレイン電極２０６ｂ）に接続するコンタクトホールを形成する（ステップＳ１２）。
次に、前記コンタクトホールを埋めるように有機膜の上にインジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）膜を堆積し（ステップＳ１３）、フォトリソグラフィー技術によりパターン形成されたレジストをマスクとしてエッチングを行なうことにより透明電極を形成する（ステップＳ１４）。このようにして、液晶表示装置用のＴＦＴ基板が製造される。
【００６６】
以上説明したように、本実施形態では、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４の精密吐出ノズル８２を用い、凹部２２０内にレジスト液を吐出するステップＳ７のレジスト精密吐出工程で凹部２２０内にレジスト膜２１２を形成することができる。その結果、ステップＳ４の露光処理およびステップＳ５の現像処理によって形成された基板Ｇ表面の１次マスクパターンを変化させて、２次マスクパターンを形成することができる。そして、１次マスクパターンから２次マスクパターンへの転換は、フォトリソグラフィー技術を利用せずに行なうことができる。つまり、ゲート電極形成（ステップＳ１）から透明電極形成（ステップＳ１４）までのＴＦＴ基板の製造工程を、計４枚のマスク（計４回のフォトリソグラフィー工程）で実施できる。従って、省レジスト化とスループットの向上が可能になる。また、ハーフ露光技術を利用する省マスク化プロセスに比べ、基板Ｇ面内のパターンの精度の均一性を向上させることが可能である。
【００６７】
次に、図１８〜図２２を参照しながら、本発明のパターン形成方法を液晶表示装置用ＴＦＴ基板の製造に適用した第２の実施形態について説明する。図１８は、液晶表示装置用ＴＦＴ基板の主要な製造手順の一例を示すフロー図である。なお、図１８および以下の説明では、主要な工程のみを示し、各工程に付随する洗浄、加熱、冷却等の処理については説明を省略する。
【００６８】
まず、図１８におけるステップＳ２１〜ステップＳ２５は、図５のステップＳ１〜ステップＳ５と同様であるため、説明を省略する。これらステップＳ２１〜ステップＳ２５の処理により、ガラス等の透明基板からなる絶縁基板２０１上には、ゲート電極２０２を覆うように、ゲート絶縁膜２０３、ａ−Ｓｉ膜２０４、ｎ＋Ｓｉ膜２０５、電極用金属膜２０６が堆積され、さらにその上に、フォトリソグラフィー技術によりパターン形成されたソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１が設けられ、１次マスクパターンが形成されている（図１０参照）。
【００６９】
次に、基板Ｇはレジスト塗布・現像処理システム１のカセットステーション２から搬出され、図示しないエッチング装置に搬送される。そこで、残存した未露光レジスト部２０９（ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１）による１次マスクパターンをエッチングマスクとして用い、電極用金属膜２０６およびｎ＋Ｓｉ膜２０５を続けてエッチングすることにより、図１９に示すように、チャンネル領域用の凹部２２０を形成する（ステップＳ２６）。このエッチングによって、ソース電極２０６ａとドレイン電極２０６ｂが分離形成され、これらの間の凹部２２０内にａ−Ｓｉ膜２０４の表面を露出させることができる。なお、ｎ＋Ｓｉ膜２０５をエッチングする際のエンドポイントは、例えばエッチングレートとエッチング時間によって制御できる。
【００７０】
ステップＳ２６のエッチング後の基板Ｇは、再びレジスト塗布・現像処理システム１へ搬送され、塗布処理部２２の２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４に搬入される。そして、ステップＳ２７では、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４の精密吐出ノズル８２を用い、チャンネル領域用の凹部２２０内にレジスト液を吐出し、凹部２２０内に露出していたａ−Ｓｉ膜２０４の表面を局所的に被覆する（レジスト精密吐出工程）。このレジスト精密吐出により、図２０に示すように凹部２２０内にレジスト膜２１２が形成され、基板Ｇ表面のレジストパターンが変化して２次マスクパターンが形成される。このレジスト精密吐出工程（ステップＳ２７）では、精密吐出ノズル８２によりレジスト吐出を行なうことにより、被覆が必要な領域にのみレジスト膜２１２を形成できることから、基板Ｇの全面にレジスト膜を形成してフォトリソグラフィーを行なう場合に比べてレジスト使用量を格段に節減できる。
【００７１】
ステップＳ２７のレジスト精密吐出工程で凹部２２０内に形成されるレジスト膜２１２の膜厚は、次のａ−Ｓｉエッチング工程（ステップＳ２８）の終了時に凹部２２０内にレジスト膜２１２を残存させることができる膜厚であればよい。ａ−Ｓｉエッチング工程（ステップＳ２８）の途中で凹部２２０内のレジスト膜２１２が消耗して完全に除去されてしまうと、半導体活性層であるａ−Ｓｉ膜２０４までエッチングしてしまうおそれがある。
なお、凹部２２０内のレジスト膜２１２の膜厚は、図２０に示すように、ソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１の膜厚に対して薄く形成してもよいが、これらと同等、あるいはソース電極用レジストマスク２１０およびドレイン電極用レジストマスク２１１よりも厚く形成してもよい。
【００７２】
次に、２次マスクパターンが形成された基板Ｇは、再びレジスト塗布・現像処理システム１から搬出され、図示しないエッチング処理装置に搬入される。そして、ソース電極用レジストマスク２１０、ドレイン電極用レジストマスク２１１およびレジスト膜２１２をエッチングマスクとして使用し、図２１に示すように、周囲のａ−Ｓｉ膜２０４をエッチング処理して除去する（ステップＳ２８）。その後、例えばウエット処理などの手法により、残存したレジストマスクを除去する（ステップＳ２９）。これにより、図２２に示すように、チャンネル領域２２１が形成されＴＦＴ素子が形成される。
【００７３】
以降の工程は、図５のステップＳ１１〜ステップＳ１４と同様であり、図示は省略する。例えば、チャンネル領域２２１とソース電極２０６ａおよびドレイン電極２０６ｂを覆うように感光性材料からなる有機膜を成膜した後（ステップＳ３０）、フォトリソグラフィー技術によりパターン形成してソース電極２０６ａ（ドレイン電極２０６ｂ）に接続するコンタクトホールを形成する（ステップＳ３１）。前記コンタクトホールを埋めるように有機膜の上にインジウム・錫酸化物（ＩＴＯ）膜を堆積し（ステップＳ３２）、フォトリソグラフィー技術によりパターン形成されたレジストをマスクとしてエッチングを行なうことにより透明電極を形成する（ステップＳ３３）。このようにして、液晶表示装置用のＴＦＴ基板が製造される。
【００７４】
以上説明したように、本実施形態においても、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４の精密吐出ノズル８２を用い、ステップＳ２７のレジスト精密吐出工程で凹部２２０内にレジスト膜２１２を形成することができる。その結果、基板Ｇ表面の１次マスクパターンを変化させて、２次マスクパターンを形成することができる。そして、１次マスクパターンから２次マスクパターンへの転換は、フォトリソグラフィー技術を利用しないため、ＴＦＴ基板の製造工程を計４枚のマスク（計４回のフォトリソグラフィー工程）で実施できる。また、ステップＳ２６において電極用金属膜２０６およびｎ＋Ｓｉ膜２０５を一括してエッチングするため、前記第１の実施形態に比べてエッチング工程数も削減される。従って、さらなる省レジスト化とスループット向上が実現する。さらに、ハーフ露光技術を利用する省マスク化プロセスに比べ、基板Ｇ面内のパターンの精度の均一性も向上させることが可能である。
【００７５】
次に、図２３および図２４を参照しながら、レジスト塗布・現像処理システム１の２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４におけるレジスト塗布処理装置の別の構成例について説明を行なう。図３では、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４に、精密吐出ノズル８２を備えたレジスト塗布処理装置を配設し、１次マスクパターンの露出領域に対して精密吐出を行なうことにより２次マスクパターンを形成した。しかし、１次マスクパターンから２次マスクパターンへの転換に、例えばスクリーン印刷技術を利用することも可能である。
【００７６】
図２３は、レジスト塗布・現像処理システム１の２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４におけるレジスト塗布処理装置として利用可能なスクリーン印刷装置の構成例を示す斜視図である。
このスクリーン印刷装置は、基板Ｇを水平に載置して保持するためのステージ１５０と、このステージ１５０に載置される基板Ｇの上面を覆う面積を有するスクリーン１５１と、このスクリーン１５１の上面にスピンレス法でレジスト液を面状に塗布するための長尺ノズル１５２を備えた塗布処理部１５３とを有している。スクリーン１５１は、例えばナイロンなどの合成樹脂やステンレスなどの金属材料により形成されている。このスクリーン１５１は、予めパターン形成されており、微細な貫通開口部（図示せず）が設けられている。なお、長尺ノズル１５２は、１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）の長尺ノズル７１とほぼ同様の構成である。
【００７７】
塗布処理部１５３は、長尺ノズル１５２を含むレジスト液供給機構１５４と、塗布処理時に長尺ノズル１５２をスクリーン１５１上方で水平移動させるノズル移動機構１５５とを備えている。レジスト液供給機構１５４の長尺ノズル１５２の下面には、基板Ｇを幅方向（Ｙ方向）に一端から他端までカバーできる長さで形成されたスリット状の吐出口（図示せず）が形成されている。長尺ノズル１５２は、レジスト液供給管１５６に接続され、このレジスト液供給管１５６の他端側は、レジスト液供給源（図示せず）に接続されている。
【００７８】
ノズル移動機構１５５は、長尺ノズル１５２を水平に支持するノズル支持体１５７と、このノズル支持体１５７をＸ方向に直進移動させる直進駆動部１５８とを備えている。この直進駆動部１５８は、たとえばガイド付のリニアモータ機構や、ボールねじ機構などで構成することができる。また、ノズル支持体１５７と長尺ノズル１５２とを接続しているジョイント部分には、長尺ノズル１５２の高さ位置を変更または調節するためのガイド付きの昇降機構１５９が設けられている。昇降機構１５９により長尺ノズル１５２の高さ位置を調節することで、長尺ノズル１５２の下端の吐出口（図示せず）とスクリーン１５１の上面との間の距離間隔（ギャップ）を任意に調整することができる。
また、ノズル支持体１５７には、昇降機構１６０を介して、スクリーン１５１の幅方向（Ｙ方向）に一端から他端までカバーできる長さの摺接板であるスキージ１６１が取付けられている。このスキージ１６１は、ノズル支持体１５７と連動してステージ１５０上をＸ方向に水平移動しながらスクリーン１５１に摺接することにより、スクリーン１５１上に吐出されたレジストをスクリーン１５１の貫通開口部から基板Ｇへ向けて押し出すための「へら」の役割を持つ。
【００７９】
そして、ノズル移動機構１５５により長尺ノズル１５２をスクリーン１５１上でＸ方向に水平移動させながら、長尺ノズル１５２の吐出口（図示せず）から、スクリーン１５１の表面へ向けてレジストを吐出する。スクリーン１５１上に吐出されたレジストは、スキージ１６１の摺動によりスクリーン１５１の貫通開口部から押し出され、スクリーン１５１の下方においてステージ１５０に載置された基板Ｇの表面に所定のパターンで塗布される。
【００８０】
上記のような構成により、スクリーン印刷装置を備えた２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４では、基板Ｇ上に予め設定された任意の領域に対してレジスト液を吐出してレジスト塗布膜を形成することができる。
なお、図２３に示したスクリーン印刷装置はあくまでも例示であり、レジストを局所的に塗布できるものであれば他の構成のスクリーン印刷装置でも制限なく使用可能である。
【００８１】
次に、スクリーン印刷技術を利用した実施形態における本発明のパターン形成方法の原理を、図２４（ａ）〜（ｄ）を参照しながら説明する。図２４（ａ）は、図示しない基板上の被エッチング膜１０１上に、予め露光処理および現像処理を行なうことによりパターン形成されたレジスト層１０２が設けられ、１次マスクパターン１１０が形成された状態を示している。図示のとおり、１次マスクパターン１１０により、被エッチング層１０１の表面が露出した露出領域１０３ａ，１０３ｂ，１０３ｃが形成されている。
【００８２】
次に、図２４（ｂ）に示すように、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４の長尺ノズル１５２から、スクリーン１５１上にレジストＲを吐出するとともに、スキージ１６１をスクリーン１５１の表面に摺接させる。この際、スクリーン１５１としては、予め露出領域１０３ｂのみに対応した貫通開口部１５１ａがパターン形成されたものを使用する。図２４（ｃ）に示すように、スクリーン１５１表面に吐出されたレジストＲは、スキージ１６１によってスクリーン１５１の貫通開口部１５１ａから押し出され、被エッチング層１０１の露出領域１０３ｂのみに選択的に塗布される。
【００８３】
そして、局所的なレジスト塗布により、露出領域１０３ｂを形成していたレジスト層１０２の凹部は、図２４（ｄ）に示すようにレジストによって埋め込まれ、被覆部１０５が形成される。一方、露出領域１０３ａ，１０３ｃはそのまま残される。なお、スクリーン印刷後には、被覆部１０５のレジストを硬化させる目的で、必要に応じて基板Ｇに対して加熱処理・冷却処理等が施される。このように、１次マスクパターン１１０に加えて新たに被覆部１０５が設けられることにより、基板Ｇ表面のレジストパターン形状は変化し、２次マスクパターン１１１が形成されることになる。そして、この２次マスクパターン１１１をマスクとしてエッチングを行なうことにより、図２４（ｄ）に示す露出領域１０３ａ，１０３ｃにおいて被エッチング膜１０１をエッチングすることが可能になる。
【００８４】
このようなスクリーン印刷技術を利用したレジストの局所的塗布工程は、例えば図５のステップＳ７や図１８のステップＳ２７のレジスト精密吐出工程の代りに実施することができる。そして、本実施形態においても、精密吐出技術を利用する場合と同様に、露光および現像というフォトリソグラフィー技術を利用せずに１次マスクパターン１１０から２次マスクパターン１１１へマスクパターンを転換できる。従って、フォトリソグラフィー工程が不要になることによる工程数の削減と総工程時間の削減が実現する。また、被覆部１０５の形成はスクリーン印刷技術により局所的なレジスト塗布により行なわれることから、基板Ｇの全面にレジスト膜を形成してフォトリソグラフィーを行なう場合に比較してレジスト使用量を大幅に削減することができる。
【００８５】
以上、本発明の実施の形態について説明してきたが、本発明はこのような形態に限定されるものではなく、種々の変形が可能である。例えば、上記説明においては、ＬＣＤ用ガラス基板を用いるＴＦＴ素子の製造を例に取り挙げたが、例えばエレクトロルミネッセンスディスプレイ、プラズマディスプレイなどの他の種類のフラットパネルディスプレイ（ＦＰＤ）用基板や、半導体基板等におけるマスクパターン形成の過程でも本発明を適用することができる。
【００８６】
また、上記実施形態では、精密吐出ノズル８２によるレジスト精密吐出工程（ステップＳ７）を専用の２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）３４で行なう構成としている。しかし、２次塗布処理を行なう装置を１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）３２内に併設または組込む構成とすることも可能である。たとえば、図２５に示すように、１次塗布処理ユニット（ＣＴ１）３２において、一対の平行なガイドレール１８４，１８４を設け、ノズル移動機構７４のノズル支持体７６に、２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）５１内の２次塗布処理装置と同様の構成のガイドレール１８５、キャリッジ１８７を介して精密吐出ノズル１８２を搭載することも可能である。なお、図２５において上記以外の構成は図２と同様であるため同一の構成には同一の符号を付して説明を省略する。
【産業上の利用可能性】
【００８７】
本発明は、例えばＴＦＴ素子などの半導体装置の製造において好適に利用可能である。
【図面の簡単な説明】
【００８８】
【図１】レジスト塗布・現像処理システムの概略構成を示す平面図。
【図２】１次塗布処理ユニットの内部の構成例を示す斜視図。
【図３】２次塗布処理ユニットの内部の構成例を示す斜視図。
【図４】パターン形成方法の原理図であり、（ａ）は１次マスクパターンが形成された状態、（ｂ）は精密吐出ノズルを用いて局所的にレジストを吐出している状態、（ｃ）は２次マスクパターンが形成された状態を示す。
【図５】ＴＦＴ基板の製造工程を示すフロー図。
【図６】絶縁基板上にゲート電極および積層膜が形成された状態の基板の縦断面図。
【図７】レジスト膜を形成した状態の基板の縦断面図。
【図８】露光処理を行なっている状態の基板の縦断面図。
【図９】露光処理後の基板の縦断面図。
【図１０】現像処理後の基板の縦断面図。
【図１１】電極用金属膜をエッチングした後の基板の縦断面図。
【図１２】局所的に精密レジスト吐出処理を行なった後の基板の縦断面図。
【図１３】ｎ＋Ｓｉ膜およびａ−Ｓｉ膜をエッチングした後の基板の縦断面図。
【図１４】レジストを除去した後の基板の縦断面図。
【図１５】ＴＦＴ素子のチャンネル領域が形成された状態の基板の縦断面図。
【図１６】図１１に対応する平面形状を説明する模式図。
【図１７】図１２に対応する平面形状を説明する模式図。
【図１８】第２の実施形態に係るＴＦＴ基板の製造工程を示すフロー図。
【図１９】電極用金属膜およびｎ＋Ｓｉ膜をエッチングした後の基板の縦断面図。
【図２０】局所的に精密レジスト吐出処理を行なった後の基板の縦断面図。
【図２１】ａ−Ｓｉ膜をエッチングした後の基板の縦断面図。
【図２２】レジストを除去し、ＴＦＴ素子のチャンネル領域が形成された状態の基板の縦断面図。
【図２３】スクリーン印刷装置を配備した２次レジスト塗布処理ユニットの内部の構成例を示す斜視図。
【図２４】パターン形成方法の原理図であり、（ａ）は１次マスクパターンが形成された状態、（ｂ）および（ｃ）はスクリーン印刷装置を用いて局所的にレジストを塗布している状態、（ｄ）は２次マスクパターンが形成された状態を示す。
【図２５】レジスト塗布処理装置の別の例を示す図面。
【符号の説明】
【００８９】
１  レジスト塗布・現像処理システム
２  カセットステーション（Ｃ／Ｓ）
３  プロセスステーション（Ｐ／Ｓ）
４  インターフェース部（Ｉ／Ｆ）
１１  カセットステージ
２０  搬送機構
２１  洗浄処理部
２２  塗布処理部
２３  現像処理部
３２  １次塗布処理ユニット（ＣＴ１）
３３  減圧乾燥ユニット（ＶＤ）
３４  ２次塗布処理ユニット（ＣＴ２）
３５  アドヒージョン／冷却ユニット（ＡＤ／ＣＯＬ）
３６  加熱／冷却ユニット（ＨＰ／ＣＯＬ）
３７  加熱ユニット（ＨＰ）
４４  搬送装置
４５  搬送装置
４６  搬送装置
６０  プロセスコントローラ
６１  ユーザーインターフェース
６２  記憶部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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【図９】
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【図１０】
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【図１１】
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【図１２】
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【図１３】
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【図１４】
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【図１５】
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【図１６】
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【図１７】
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【図１８】
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【図１９】
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【図２０】
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【図２１】
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【図２２】
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【図２３】
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【図２４】
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【図２５】
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